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【摘 要】厂的设计中选择水处理工艺是首要问题，合理的净水工艺是保证供水水质的关键，但水厂总平面布置、厂区道路、绿化、管线设计、建筑结构、变配电、以及水厂监控系统也非常重要，要结合当地具体情况和发展的需要进行研究；同时水厂的运行管理也是重要环节，运行管理的好坏直接影响水厂的两个效益。本文就水厂设计方面的几个问题谈谈自己的看法。
【关键词】自来水厂水厂设计管网
一、总平面布置的注意事项：
①加矾间应靠近反应沉淀池进口。
②加氯间一般宜靠近滤池与清水库。当需要对原水预加氯时，此时可能管线较长，对于水源水质较差、菌藻含量较高，预投氯量相对较大的宜把加氯间设在沉淀池前端；对水源距水厂较远而又需预加氯的可在取水泵房处增设加氯间就近加注。另外，也可利用下面办法解决：如系氯、水混合后加注的，可采取在加注点增设水射器；或改用氯气输送，距离可达100～200m。
③沉淀池和滤池尽量靠近。
④在厂区道路布置上，各生产构筑物之间如：沉淀池、过滤池、加矾加氯间等处，必须道路便捷，除地面交通外，池与池之间也应设置架空桥，以便巡回检查管理。
⑤加矾用料往往品种多样，不易整洁，最好避开厂主干道两侧，将加矾间设到较为隐蔽的地方。
二、厂自用水系统设计
厂自用水管网宜布置成环状管网，并分别由两根出厂总管上接出，管径应根据水厂规模、自用水量计算确定，但不宜小于DN200。沉淀池上、清水库边要专设清洗用水管，管径DN100～150；设DN50～65消火栓，沿池分布，其间距在30～60m，不宜过长。露天管线要有防冻措施。双阀滤池，进水、排水两虹吸管的外露抽气管，寒冷地区冬季常冻结，影响滤池运行，可在管子的一端接一个水射器，不停抽吸防冻。
三、节省电耗
给水厂往往是用电大户，具有用电设备多，用电设备功率大等特点，电费通常能占到水厂运行成本的30%～70%。因此，节省电耗是降低水厂运行成本的关键所在。
（1）在给水系统中，取水和输配水部分电耗占整个系统电耗的70-80%，所以系统优化对给水工程节能十分重要。给水系统应能充分利用水源的水头（势能），应尽可能建设重力流给水系统，实现重力输水和重力配水，从而可以省去取水泵和送水泵的电耗，节能效果非常显著。
（2）水厂的工艺流程应力求简短有效，避免迂回重复，使净水过程中的水头损失最小。净水构筑物平面布置应尽量紧凑，高程布置应充分利用原有地形条件，力求流程顺畅，减少水头浪费。净水构筑物之间的联络管应尽量顺直、避免迂回，以减少流程水头损失。
（3）选择高效低耗的用电设备，尤其应重视水泵的选型与配置，提高水泵运行效率。取水泵选型时应详细掌握水源的水位变化资料，并科学预测水厂制水量的发展变化情况，本着节能降耗和经济适用的原则，进行参数选择，水泵的配置可考虑大、小泵搭配，工频泵和变频调速泵搭配，以适应流量和水源水位的变化，从而确保水泵的经常工况点位于运行的高效区内。送水泵选型时应充分掌握当地用水变化规律，科学预测用水量的发展趋势，根据管网水力计算结果，进行参数选择，水泵的配置可考虑大、小泵搭配，工频泵和变频调速泵搭配，还可以专门配置小流量供水泵，满足夜间小流量工况。通过自动控制，根据管网压力自动调节水泵机组的开、停和变频调速水泵的转速，使得泵站供水曲线和实际用水曲线尽量吻合。对于大型水泵机组，可选用10KV高压电机直接启动，节省变电的能耗。
（4）变配电站的位置应尽量靠近用电负荷中心，通常可以同送水泵房合并布置，从而能够有效降低线路电能损耗，减少电缆截面，节约贵重线材金属。
（5）采用合理变配电系统。变压器选用具有体积小、占地小、超载能力强、铜损铁损小等优点的高效、低损耗干式变压器。供电设计采用新型无功补偿装置，提高功率因数。变频器的开关柜和干式变压器在设计时考虑其良好的通风设施。严格按照电缆运行经济密度来计算、选择不同型号的电缆规格截面，尽可能降低线径损耗。
（6）建筑物设计中，应充分考虑每个单体及空间的自然采光面积，尽可能减少机械通风和照明用电量；墙面和屋面的设计应隔热、保暖，符合建筑节能的原则。有值班室和热源的车间，尽量布置为南北朝向，有利于通风和设备的散热。
（7）水厂的用电高峰期（即供水高峰期）正是电网的用电高峰，其用电低谷期（即供水低谷期）也恰好是电网的用电低谷，对于有地形可利用建设高位调蓄水池的水厂，充分利用用电低谷期提水，享受低谷电政策，不失为一种降低水厂运行成本的好办法。就绝对电耗而言，可能上述方式并不节约，但是对于电网运行而言，高位调蓄水池起到了抽水蓄能电站的作用，它对电网产生了削峰、填谷的调节作用，同时也提高了输、发电设备的使用率。因此从总体上看，配建高位调蓄水池的水厂仍然是经济、节约型的。
（9）水泵所耗的电能转化为出厂压力后，有相当一部分是消耗在管网水头损失中，因此管网的优化设计对给水工程节能有重要意义。设计应尽可能在资料准确和充分的情况下，对管网进行水力计算，并进行技术经济分析，确定管网的布置、管材、管径以及送水泵的出厂压力。
四、滤池反冲洗排水回收
近年来，新设计的水厂多将滤池反冲洗排水集中排入回收池，经回收泵送回源水管中再用。但必须使回收水含泥浓度保持基本稳定，做到均衡输送。若时清时浑，时大时小，时送时停，人工加矾无法掌握，即使自动投加，亦不好控制，最后索性废止不用，这已为经验所证实。基于上述原因，回收工艺必须：
①池中设搅拌设备（如潜水搅拌泵），使含泥浓度稳定。②每小时回流水量，按全民总冲洗水量的1/24考虑。③回收池容量不宜过大，可按可能出现的连续冲洗滤池格数和总排水量考虑，或按日总冲洗水量的1/5考虑，但不能小于单格滤池冲洗排水量。过大不但会造成污泥沉积，而且占用场地。④回收系统不宜放在加矾间和沉淀池之间。该处是加矾人员经常往返的通道，一旦阻断，影响生产管理，故应结合排污设施，另行布置。⑤回收池上应设盖板，池内不需分格，既便于管理，也减少造价；一旦发生故障，可以暂停运行，废水则可直接排入排污系统。
滤池反冲洗排水的回收可以节省水厂自用水量，减少水资源浪费。但若水源距水厂很近，由于回收水泵小，泵效率较低，单位电耗相对较大，很可能大于取水单位电耗，或两者相当，同时回收系统还增加了设备的管理维护。若滤池使用气水冲洗，冲洗水量减少，也可能节水不明显，所以，回收与否应从整体上考虑》厂的设计中选择水处理工艺是首要问题，合理的净水工艺是保证供水水质的关键，但水厂总平面布置、厂区道路、绿化、管线设计、建筑结构、变配电、以及水厂监控系统也非常重要，要结合当地具体情况和发展的需要进行研究；同时水厂的运行管理也是重要环节，运行管理的好坏直接影响水厂的两个效益。本文就水厂设计方面的几个问题谈谈自己的看法.
总之，水厂的设计是一个复杂的系统工程，设计中除要求投资省、技术先进外还要充分考虑施工安装、生产管理等诸多方面，因此难免出现一些问题或考虑不周的地方，只要我们对每一个环节认真研究，并深入现场不断总结经验，就可避免失误，使设计更趋完美。
参考文献：
[1]上海市政工程设计研究院.给水排水设计手册（第3册）-城镇给水（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.
[2]严煦世，范瑾初.给水工程（第四版）[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.
【关键词】自来水厂水厂设计管网
一、总平面布置的注意事项：
①加矾间应靠近反应沉淀池进口。
②加氯间一般宜靠近滤池与清水库。当需要对原水预加氯时，此时可能管线较长，对于水源水质较差、菌藻含量较高，预投氯量相对较大的宜把加氯间设在沉淀池前端；对水源距水厂较远而又需预加氯的可在取水泵房处增设加氯间就近加注。另外，也可利用下面办法解决：如系氯、水混合后加注的，可采取在加注点增设水射器；或改用氯气输送，距离可达100～200m。
③沉淀池和滤池尽量靠近。
④在厂区道路布置上，各生产构筑物之间如：沉淀池、过滤池、加矾加氯间等处，必须道路便捷，除地面交通外，池与池之间也应设置架空桥，以便巡回检查管理。
⑤加矾用料往往品种多样，不易整洁，最好避开厂主干道两侧，将加矾间设到较为隐蔽的地方。
二、厂自用水系统设计
厂自用水管网宜布置成环状管网，并分别由两根出厂总管上接出，管径应根据水厂规模、自用水量计算确定，但不宜小于DN200。沉淀池上、清水库边要专设清洗用水管，管径DN100～150；设DN50～65消火栓，沿池分布，其间距在30～60m，不宜过长。露天管线要有防冻措施。双阀滤池，进水、排水两虹吸管的外露抽气管，寒冷地区冬季常冻结，影响滤池运行，可在管子的一端接一个水射器，不停抽吸防冻。
三、节省电耗
给水厂往往是用电大户，具有用电设备多，用电设备功率大等特点，电费通常能占到水厂运行成本的30%～70%。因此，节省电耗是降低水厂运行成本的关键所在。
（1）在给水系统中，取水和输配水部分电耗占整个系统电耗的70-80%，所以系统优化对给水工程节能十分重要。给水系统应能充分利用水源的水头（势能），应尽可能建设重力流给水系统，实现重力输水和重力配水，从而可以省去取水泵和送水泵的电耗，节能效果非常显著。
（2）水厂的工艺流程应力求简短有效，避免迂回重复，使净水过程中的水头损失最小。净水构筑物平面布置应尽量紧凑，高程布置应充分利用原有地形条件，力求流程顺畅，减少水头浪费。净水构筑物之间的联络管应尽量顺直、避免迂回，以减少流程水头损失。
（3）选择高效低耗的用电设备，尤其应重视水泵的选型与配置，提高水泵运行效率。取水泵选型时应详细掌握水源的水位变化资料，并科学预测水厂制水量的发展变化情况，本着节能降耗和经济适用的原则，进行参数选择，水泵的配置可考虑大、小泵搭配，工频泵和变频调速泵搭配，以适应流量和水源水位的变化，从而确保水泵的经常工况点位于运行的高效区内。送水泵选型时应充分掌握当地用水变化规律，科学预测用水量的发展趋势，根据管网水力计算结果，进行参数选择，水泵的配置可考虑大、小泵搭配，工频泵和变频调速泵搭配，还可以专门配置小流量供水泵，满足夜间小流量工况。通过自动控制，根据管网压力自动调节水泵机组的开、停和变频调速水泵的转速，使得泵站供水曲线和实际用水曲线尽量吻合。对于大型水泵机组，可选用10KV高压电机直接启动，节省变电的能耗。
（4）变配电站的位置应尽量靠近用电负荷中心，通常可以同送水泵房合并布置，从而能够有效降低线路电能损耗，减少电缆截面，节约贵重线材金属。
（5）采用合理变配电系统。变压器选用具有体积小、占地小、超载能力强、铜损铁损小等优点的高效、低损耗干式变压器。供电设计采用新型无功补偿装置，提高功率因数。变频器的开关柜和干式变压器在设计时考虑其良好的通风设施。严格按照电缆运行经济密度来计算、选择不同型号的电缆规格截面，尽可能降低线径损耗。
（6）建筑物设计中，应充分考虑每个单体及空间的自然采光面积，尽可能减少机械通风和照明用电量；墙面和屋面的设计应隔热、保暖，符合建筑节能的原则。有值班室和热源的车间，尽量布置为南北朝向，有利于通风和设备的散热。
（7）水厂的用电高峰期（即供水高峰期）正是电网的用电高峰，其用电低谷期（即供水低谷期）也恰好是电网的用电低谷，对于有地形可利用建设高位调蓄水池的水厂，充分利用用电低谷期提水，享受低谷电政策，不失为一种降低水厂运行成本的好办法。就绝对电耗而言，可能上述方式并不节约，但是对于电网运行而言，高位调蓄水池起到了抽水蓄能电站的作用，它对电网产生了削峰、填谷的调节作用，同时也提高了输、发电设备的使用率。因此从总体上看，配建高位调蓄水池的水厂仍然是经济、节约型的。
（9）水泵所耗的电能转化为出厂压力后，有相当一部分是消耗在管网水头损失中，因此管网的优化设计对给水工程节能有重要意义。设计应尽可能在资料准确和充分的情况下，对管网进行水力计算，并进行技术经济分析，确定管网的布置、管材、管径以及送水泵的出厂压力。
四、滤池反冲洗排水回收
近年来，新设计的水厂多将滤池反冲洗排水集中排入回收池，经回收泵送回源水管中再用。但必须使回收水含泥浓度保持基本稳定，做到均衡输送。若时清时浑，时大时小，时送时停，人工加矾无法掌握，即使自动投加，亦不好控制，最后索性废止不用，这已为经验所证实。基于上述原因，回收工艺必须：
①池中设搅拌设备（如潜水搅拌泵），使含泥浓度稳定。②每小时回流水量，按全民总冲洗水量的1/24考虑。③回收池容量不宜过大，可按可能出现的连续冲洗滤池格数和总排水量考虑，或按日总冲洗水量的1/5考虑，但不能小于单格滤池冲洗排水量。过大不但会造成污泥沉积，而且占用场地。④回收系统不宜放在加矾间和沉淀池之间。该处是加矾人员经常往返的通道，一旦阻断，影响生产管理，故应结合排污设施，另行布置。⑤回收池上应设盖板，池内不需分格，既便于管理，也减少造价；一旦发生故障，可以暂停运行，废水则可直接排入排污系统。
滤池反冲洗排水的回收可以节省水厂自用水量，减少水资源浪费。但若水源距水厂很近，由于回收水泵小，泵效率较低，单位电耗相对较大，很可能大于取水单位电耗，或两者相当，同时回收系统还增加了设备的管理维护。若滤池使用气水冲洗，冲洗水量减少，也可能节水不明显，所以，回收与否应从整体上考虑》厂的设计中选择水处理工艺是首要问题，合理的净水工艺是保证供水水质的关键，但水厂总平面布置、厂区道路、绿化、管线设计、建筑结构、变配电、以及水厂监控系统也非常重要，要结合当地具体情况和发展的需要进行研究；同时水厂的运行管理也是重要环节，运行管理的好坏直接影响水厂的两个效益。本文就水厂设计方面的几个问题谈谈自己的看法.
总之，水厂的设计是一个复杂的系统工程，设计中除要求投资省、技术先进外还要充分考虑施工安装、生产管理等诸多方面，因此难免出现一些问题或考虑不周的地方，只要我们对每一个环节认真研究，并深入现场不断总结经验，就可避免失误，使设计更趋完美。
参考文献：
[1]上海市政工程设计研究院.给水排水设计手册（第3册）-城镇给水（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.
[2]严煦世，范瑾初.给水工程（第四版）[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.